母质（或母岩）在气候、生物、地形和时间等成土因素的影响下经过一系列物理、化学和生物的作用，内部进行物质循环和能量转换，产生一定的剖面形态、发生特征和肥力性质的土壤过程，简称成土过程。

土壤形成过程受成土因素的制约，母质上有生物生长后，母质与生物之间的物质循环与能量转换是土壤形成的主要起因，气候与母质之间的辐射能及水分的交换是成土过程的基本动力，土体内部物质的转化及迁移是成土过程的主要内容。母质及土体内部矿物质的风化，土壤中有机质的积累与转化，腐殖质的形成，有机无机复合体和土壤团聚体的生成、土壤植物营养元素的富集和循环，以及土体中物质的淋溶与淀积等过程的总体作用，导致土壤的形成。土壤形成过程是在一定地理环境中产生和发展起来的，它随时间的进展而不断演变，开始时成土过程较简单，经历时间越长，成土因素发生改变而越趋复杂；它也可能因地理环境的改变（如侵蚀、堆积作用或冰川作用等）而退化，甚至使成土过程中断。地理环境条件影响土壤形成的方向、速度和强度。因此，成土因素、成土过程和土壤类型分化是密切相关的，互为因果的。在不同地区土壤形成条件的多样性导致成土过程的复杂性和土壤类型的多变性。每一种类型的土壤都是在特定的地理景观条件下产生的。例如，在温带平原半湿润—半干旱气候和草原植被下，可形成腐殖质层深厚的黑钙土；而在半干旱气候和干草原植被下，旱生植物的生物量较少，腐殖质积累减少，积钙程度增大，形成栗钙土；气候进一步干旱，植被改变为荒漠草原时，可形成棕钙土、灰钙土等。

陆地表层的土壤（圈）与其交换的大气圈、生物圈、岩石圈及水圈之间存在着密切联系并一直进行着物质交换，包括生物循环、地质循环和生物地球化学循环等过程。在生物循环过程中，植物吸收母质或土体中的矿质营养元素，吸收大气中的CO₂，利用日光能进行光合作用，合成有机质，最后归回到土壤中，土壤有机质又被微生物分解，转化为无机矿物质继续供植物利用。土壤中的固氮生物还能将空气中的氮气转化为有机氮化合物在矿化后供植物利用。通过生物的有机物合成和有机物分解的循环过程使有限的生物营养元素在土壤中持续保存，创造了土壤的重要特征——肥力。地质循环过程是生物循环过程的基础。母质和土壤矿物质风化作用释放出来的矿质养分元素，在淋洗和冲刷过程中进入地下水或流入江河、海洋，进行地质大循环；同时也为植物生长提供了必需的矿质养分元素形成有机物质，参与生物循环过程。由此可知，土壤中的元素循环既有生物与土体之间进行的生物过程，也有土体中非生物的转化和迁移过程，各种植物根据其自身的生理需要有选择地吸收营养元素，又通过不同方式（固态、液态、气态）将元素输入或输出土体，进入大气、水体、母质（岩石），这即是生物地球化学循环过程。所以，在物质循环和能量转化关系上，土壤不是一个封闭式的循环转化系统，而是开放系统（见图1、图2）。

图1 土壤物质循环示意图

图2 土壤能量转换示意图

在土壤矿物质及有机质的分解、合成、转化、移动和聚积等过程的影响下，会引起土壤的土层分化，物理、化学及生物等特性也产生规律性的变化。西蒙森（R.W.Simonson）把土体中物质的变化和迁移方式分为4种类型：①物质加入土体；②物质从土体中损失；③土体内物质移位；④土体内物质转化。根据土壤形成过程中不同物质的移动方向和转化特征，参照波尔（S.W.Buol，1980）的归类，可将土壤形成的基本过程列如表1，这些基本成土过程的特定组合，可以形成不同的土壤类型。

罗扎诺夫（Б.Г.Розанов，1983）把基本成土过程分为9类71种，并对每种基本成土过程的形态特征进行了描述。每一种土壤类型都有一种至数种基本成土过程，基本成土过程的类型及组合是划分土壤类型的依据，其中主要的成土过程是划分土纲、土类等高级分类单元的依据；而偏离中心典型特征的次要成土过程可作为划分亚类、土属、土种的依据。

土壤形成过程中各种成土因素对母质及土体作用的强度，会影响土壤的发育速度和发育阶段，在土壤形成的初期阶段，基岩碎块上着生低等植物（藻类、地衣、藓类、菌类等），产生黑色岩漆，出现疏松的、生物风化的细土，产生水云母等粘土矿物，有机质开始积累，但土层浅薄，粗骨性强，腐殖质少，无层次分化，这是原始成土过程；在冰川后退，海退及水下沉积物出露的母质上，开始生长生物，但生物循环较弱，不产生专门的土壤过程，不具有明显的土壤特征，土壤形成只进入初期阶段；在土壤形成的发展阶段，高等植物生长，生物循环强度增加，物质循环范围扩大，固氮生物使土壤积累含氮有机化合物、铵态氮、硝态氮及其他有效性营养物质增多，腐殖质积累；在不同植被下腐殖质组分改变，植物残落物及根系遗留下有机物质及营养元素，生物地球化学循环旺盛，土壤已具有明显的形态特征、内在性质和发生过程；在土壤形成的成熟阶段，表现出土壤与成土因素之间的物质循环和能量转换达到平衡，生物地球化学循环相对稳定，土壤的主要组成、性质和形态特征比较稳定。戴维斯（W.M.Davis）按土壤发育阶段把土壤划分为幼年土、成年土和老年土。幼年土指具有A—C型剖面的土壤，如粗骨土、风砂土、薄层土等，或按美国土壤系统分类中的新成土和始成土；各种隐域土的性质明显受母质和地下水的影响，属于幼年阶段的未成熟土。成熟土是指主要受生物、气候影响的显域土，呈A—B—C型剖面。老年土是高度风化和强淋溶的土壤，有大量铁、铝三二氧化物相对积累，含较多风化矿物。当土壤达到高度的发育阶段时，在一定的生物气候条件下，土壤的性质和植物群落处于稳定的平衡状态，可将这种土壤称为顶极土壤。莫尔（E.C.J.Mohr）的研究指出，湿润热带砖红壤（即氧化土）剖面的发育演化呈下列顺序：母岩（花岗岩）→薄层土→始成土→氧化土→剥蚀氧化土→网纹氧化土。说明土壤发育到老年阶段后，受侵蚀影响而改变其土层构造，进入新的发育时期。

土壤形成的基本过程

土壤的发育程度可根据土壤的形态特征、微形态特征、矿物风化程度、有机质积累特征及物理化学指标给以确定。土壤形态特征包括土壤发生层或诊断层、土体构型及土壤剖面特征，土壤微形态特征有土壤风化基质、颜色、矿物类型及形态、有机质分解程度及移动聚积状态、孔隙分布、胶膜特征、土壤形成物等微观特征。土壤的物理化学指标及矿物组成是确定土壤发育程度的重要依据，如粘土矿物类型、粘粒的硅铝率和硅铁铝率、阳离子交换量、腐殖质含量及组成、pH、CaCO₃含量及分布等。还可以应用土壤年龄测定技术确定土壤及各发生层的产生时间（见土壤年龄）。